KR19980039161A - 두개의 광원을 구비하는 광픽업장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파장이 상이한 두 개의 광원을 구비하는 광픽업장치에 관한 것이다.

본 발명에 의한 광픽업장치는, 각각 파장이 다른 빔을 방출하는 제1광원 및 제2광원과, 상기 광원에서의 빔을 소정의 물점 거리 이내로 반사하는 반사수단으로 구성되고, 상기 반사수단은, 삼각형상으로 성형된 반사면, 예를 들면 실리콘 반사면 또는 마이크로프리즘 반사면으로 스템상에 성형될 수 있다. 그리고 상기 두 개의 광원에 의하여 형성되는 물점거리는 일정구간(100μm) 이내에 있어야 하고, 상기 광원은 반사수단에서 대칭으로 이격되어 있다.

Description

두 개의 광원을 구비하는 광픽업장치

도 1은 본 발명에 의한 발광장치의 일부 절개 사시도

도 2는 본 발명에 의한 발광장치의 동작을 설명하는 단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10a : 제1광원 10b : 제2광원

12 : 반사부 12a, 12b : 반사면

14 : 광검출기 16 : 스템

본 발명은 광기록재생을 위한 광픽업장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각각 별개의 기능을 수행하는 빔의 방출을 위한 두 개의 광원을 구비한 광픽업장치에 관한 것이다.

현재까지 광기록매체로서 널리 사용되고 있는 CD(Compact Disc)에 비하여 보다 많은 정보를 저장할 수 있는 고밀도 기록매체로서 DVD(Digital Video Disc)가 개발되어 상용화되기에 이르렀다. CD에 비하여 고밀도 기록 매체인 DVD에 기록된 정보를 재생하기 위해서는, 광원으로 사용되는 레이저다이오드에 의하여 기록층에 형성되는 스폿(spot)의 크기가 상이한 별도의 장치가 필요하다. 그러나 기존의 CD의 보급성을 고려하면, CD 및 DVD를 겸할 수 있는 재생장치가 바람직하다. 즉, 다른 파장의 빔을 방출하는 별개의 광원을 사용하거나, 디스크의 기록면에 집광을 위한 대물렌즈의 개구수를 변화하는 것에 의하여 이러한 목적을 달성할 수 있으며, 현재 대물렌즈의 개구수를 조절하는 것에 의하여 양자를 겸할 수 있는 재생장치가 개발되었다. 즉 단일의 광원을 이용하되, 대물렌즈의 개구수를 조절함으로써, 양자의 기록재생을 겸할 수 있으나, 이러한 것은 광디스크에 기록된 신호를 재생하는 재생장치에 한정되는 것이다.

상기와 같은 광디스크에 기록된 신호의 재생이라는 기능에 더하여, 광디스크에 신호를 기록할 수 있는 기능을 구비하는 광픽업장치에 있어서는 단일의 광원에 의하여 양자의 기능을 수행하는 것은 현재의 기술로는 상당히 어려운 것으로 알려져 있다. 구체적으로 예를 들면, 기록된 신호의 재생을 위한 DVD플레이어와 CD에 쓰기 기능이 더해진 CDR (Compact Disc Recorder)를 하나의 광픽업 장치에 구현하는 경우, 단일의 광원을 사용하는 것은 어렵다. 구체적인 예를 보면, 635nm 또는 650nm 파장을 가지는 적색광의 레이저다이오드를 이용하는 DVD용 광원으로 CDR을 구성하면, 상기 파장의 빔은 CD의 기록면에서 대부분 흡수되어 버리고 말기 때문에 CDR용 광원으로 사용하는 것이 불가능하게 된다. 따라서 두 개의 광원을 별도로 이용하지 않으면 안되는 것이다.

그리고 이와 같이 두 개의 광원을 이용하여 양자를 겸할 수 있는 하나의 광픽업장치를 구성하는 경우에는 다음과 같은 조건이 뒤따른다.

먼저, 각각의 광원에서 주사된 빔에 의하여 형성되는 가상 물점(이하에서는 물점이라고도 한다)이 일정 구간내에 위치하여야 한다는 것이다. 즉, 각각의 광원에서 주사된 빔에 의하여 형성되는 물점이 100μm 이내의 범위에 있어야 두 개의 광원을 가지면서 하나의 광경로에 의한 신호의 기록 및 재생이 가능하게 되는 것이다. 그러나 광원으로 사용되는 반도체다이오드의 폭은 각각 250μm 내지 300μm이고, 두 개의 반도체다이오드를 접착하는 경우에도 물점은 상기와 같은 이격 거리가 생기기 때문에, 허용값이내의 물점거리를 확보하는 것도 어렵다.

그리고 상기와 같은 물점거리를 확보하면서도, 각각의 광원에 의한 발열문제를 해결하지 않으면 안된다. 즉, 광픽업장치에서 반도체다이오드는 23±1℃를 유지하지 않으면 안되고, 통상 5mW의 전력을 요구하는 DVD의 플레이시 상기 온도를 초과하면 반도체다이오드의 성능이 저하되고, 통상 30mW의 전력을 요구하는 CD의 기록시 상기 온도를 초과하면 반도체다이오드가 파괴되는 현상이 초래된다. 따라서 물점 거리를 확보하기 위하여 두 개의 광원을 접근시키면, 인접한 광원에서의 발열로 인하여 상술한 바와 같은 문제점이 발생하게 된다.

또한 광픽업장치의 소형화, 박형화에도 문제점이 지적될 수 있다. 통상 광원에서의 빔의 방출을 일정하게 유지하기 위하여 광안정기(Auto Power Controller : APC)를 이용하고 있다. 상기 광안정기는, 광원에서 발광되는 빔의 후광을 감지하는 광검출기와 연결되어, 상기 광검출기에서 검출된 광을 이용하여 광원으로의 전력을 제어하는 것이다. 이러한 광검출기 등을 포함하여 두 개의 광원을 구비하는 하나의 픽업을 구성하는 것은 각각의 소자의 배열 문제 등을 비롯한 많은 설계상의 어려움을 가지고 있다.

두 개의 광원을 가지는 하나의 광픽업을 이용하는 CDR 및 DVD겸용 광픽업장치는 상술한 바와 같은 조건을 가지고 있기 때문에, 실제 설계상 많은 어려움이 뒤따르고 있다.

상기와 같은 문제점으로 인하여, 현재 개발된, 두 개의 광원을 이용하는 광픽업장치는, 두 개의 광원에서 주사되는 빔에 의하여 형성되는 광경로에 해당하는 각각의 광소자를 전부 독립적으로 구성하고 있다.

이와 같이 두 개의 광경로를 형성하는 광소자를 별도로 구성하는 것은, 구성 부품이 증가하고 이로 인하여 조립이 복잡해지는 단점이 있음은 당연하다. 또한 단일의 광경로를 형성하는 것에 비하여 제품이 커지기 때문에 소형화, 박형화하는 현재의 추세에 부응하지 못하는 것도 당연한 결과이다.

본 발명은 이와 같은 단점을 개량한 것으로, 소형화 및 박형화가 가능한 두 개의 광원을 구비한 광픽업장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 광픽업장치는, 서로 다른 파장의 빔을 방출하는 제1발광수단 및 제2발광수단과, 상기 발광수단에서의 빔을 소정의 물점 거리 이내로 반사하는 반사수단을 포함하여 구성된다.

상기 반사수단은, 삼각형상으로 성형된 반사면을 가지고, 상기 반사면은 반사수단이 장착되는 스템상에 가공된 실리콘 반사면 또는 마이크로 프리즘으로 구성된다.

그리고 상기 제1발광수단 및 제2발광수단에서의 빔의 파장은, 각각 635 또 650 및 780nm으로 함으로써 DVD플레이어와 CDR을 겸할 수 있도록 구성되는 실시예도 개시한다.

상기 발광수단에 의하여 형성되는 물점 거리는 100μm 이내로 하고, 상기 발광수단들은, 반사수단을 중심으로 대칭으로 이격되도록 한다. 그리고 상기 반사수단의 반사면의 크기는, 발광수단의 유효 발광각과, 반사면의 중심점과 발광수단의 이격거리, 그리고 반사면의 기울기에 상응하여 결정되도록 하여, 소형화 박형화에 유리한 반사면을 제시하고 있다.

다음에는 도면에 도시된 실시예에 기초하면서 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 광픽업장치는, 스템(16) 상에서 서로 대향되는 위치에 장착되는 제1광원(10a) 및 제2광원(10b)과, 상기 광원(10a,10b)에서의 빔을 디스크면을 향하여 반사사키는 삼각형상의 반사부(12)을 포함하여 구성된다.

상기 제1광원(10a)와 제2광원(10b)는, 각각의 사용용도에 따른 다른 특성을 가지고 있는 것이다. 예를 들어, 본 발명에 의한 광픽업장치를 DVD 및 CDR겸용으로 사용하는 경우에, 상기 광원에서 주사되는 빔은, 각각에 적합한 파장을 가지는 반도체 다이오드, 예를 들면 635 내지 659nm의 파장을 가지는 적색 반도체 다이오드와, 780nm의 파장을 가지는 청색 반도체 다이오드가 선택적으로 사용될 수 있으며, 상기 광원(10a,10b)에 대한 출력의 제어는 각각 독립적으로 수행될 것이다.

제1광원(10a) 및 제2광원(10b)은, 스템(16)의 동일 평면상에 서로 대향되게 장착되어, 서로를 향하는 방향으로 빔을 방출하게 된다. 그리고 상기 제1광원(10a) 및 제2광원(10b)의 사이에는 상기 광원(10a,10b)에서의 빔을 상부의 디스크측으로 반사시키기 위한 반사부(12)가 삼각형상으로 성형되어 있다. 즉, 상기 반사부(12)는 양측에서의 제1광원(10a) 및 제2광원(10b)을 상부로 반사하기 위한 두개의 대칭되는 반사면(12a,12b)을 구비하는 것이다. 상기 반사부(12)는, 별도의 반사수단을 상기 스템(16)의 상면에 부착하는 것도 가능할 것이고, 스템(16)의 상면을 도시한 바와 같은 삼각형상으로 성형하고, 그 면에 빔의 반사가 가능한 재질의 것, 예를 들면 실리콘 반사부 또는 마이크로프리즘 등을 접착한 반사면(12a,12b)으로서 구성하는 것도 가능할 것이다.

상기 제1광원(10a) 및 제2광원(10b)의 후방에는, 주사되는 빔의 후광을 검출하여 광안정기(APC)(도시없음)에 전달하여, 광원에 소정 공급되는 전력을 제어하기 위한 광검출기(14)가 장착된다. 따라서 제1광원(10a) 및 제2광원(10b)에 대한 출력의 제어는 별도의 광검출기에 의하여 각각의 광원의 용도에 맞는 출력으로 광안정기에 의하여 수행될 것이다.

그리고 상기 스템(16)의 상부에는 내부의 광원 등을 보호하기 위한 캡(20)과, 상기 캡(20)의 개구부(22)에 장착된 커버그라스(24)가 종래와 동일하게 설치된다.

다음에는 도 2를 참조하면서, 상기 광원(10a,10b)에서의 빔이 반사부(12)에 의하여 디스크 측으로 반사되는 광경로 및 빔의 물점거리 등에 대해서 상세히 살펴본다.

제1광원(10a) 및 제2광원(10b)에서 주사되는 빔은 각각 삼각형의 반사부(12)의 반사면(12a,12b)에 의하여 상부로 반사된다. 이 때 상부로 반사되는 빔에 의하여 만들어지는 물점거리는, 현재 생산 가능한 대물렌즈의 상고 성능을 고려하여, 상술한 바와 같이 일정거리, 즉 100μm 이내에 있도록 하는 것이 바람직하다.

이러한 물점거리의 제어는, 광원(10a,10b)에서의 빔이 반사되는 양측의 반사면(12a,12b) 사이의 거리를 조정하는 것에 의하여 충분히 가능하다. 일정한 유효 발광각을 가지고 광원에서 주사되는 빔이 반사되는 각각의 반사면(12a,12b) 간의 중심거리를 상기 이내의 거리(100μm)가 되도록 삼각형 반사부(12)의 크기를 조절하는 것에 의하여 소정이 물점 거리를 유지할 수 있다. 즉, 결과적으로 상기 삼각형의 반사부(12)의 전체적인 크기를 조절함으로써, 두 개의 광원(10a,10b)에서 주사된 빔의 물점거리를 조절할 수 있는 것이다.

도 2에는 두 개의 광원(10a,10b)에서의 빔이 반사면(12a,12b)에 의하여 반사되는 경우의 가상 물점(P₁,P₂)을 도시하고 있으며, 상기 물점간의 거리(a)는 상술한 바와 같이, 소정의 범위 이내에 있도록 하여야 할 것이다.

여기서 상기 두 개의 광원(10a,10b) 간의 거리와, 상기 반사부(12)의 크기와의 바람직한 관계에 대하여 간단하게 살펴본다. 상기 광원(10a,10b)에서의 빔은, 통상 일정한 유효발광각(±10° )을 가지고 있고, 대칭으로 구성되는 반사부(12)의 하부의 각도(θ)도 일정한 각도(45°)를 가지고 있다고 할 수 있다. 이 때, 상기 반사부(12)의 크기를 최소화하는 것과, 반사부(12)에서 각각의 광원(10a,10b)까지의 거리를 최소화하는 것에 의하여 본 발명에 의한 광픽업장치의 소형화 및 박형화의 정도가 결정된다. 이러한 관점에서 보면, 상기 광원의 유효 발광각과 반사면의 기울기를 상기와 같이 하면, 실질적으로 반사부(12)에서 광원까지의 거리에 의하여 최소화할 수 있는 반사부의 크기가 정해질 수 있다.

이러한 것은, 상기 반사부(12)의 반사면이, 광원(10a,10b)에서의 유효 발광각에 의한 비임을 전부 반사할 수 있도륵 하는 것에 의하여 불필요한 반사면(12a,12b)의 크기를 최소로 하는 것으로 된다. 이와 같은 상기 반사부(12)의 반사면(12a,12b)의 크기를 주변 구성과 같이 정리하면, 반사면의 크기는, 광원의 유효 발광각과, 발광수단과 반사면의 중심점과의 이격거리, 그리고 반사면의 기울기와의 관계에 상응한 크기를 가지도록 하는 것이며, 이러한 것은 소형화 박형화를 위한 픽업의 설계와 관련될 것이다. 그리고 상기 반사부(12)에 의하여 디스크 측으로 반사되는 빔은, 허용가능한 물점 거리 이내에서 하나의 광경로를 형성하는 일련의 광소자들에 의하여 디스크의 기록면에 집광되고, 반사되어 기록층을 만들거나, 기록층에 기록된 신호를 재생하게 될 것이다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 기대된다.

본 발명에 의하면, 특성값이 서로 다른 두 개의 광원을 이용하고 있으면서 각각의 광원에 의한 빔은 중심부에 위치한 반사부에 의하여 디스크 측으로 반사되면서 하나의 광경로를 형성하는 일련의 광소자들을 통과하도록 하고 있어서, 구성상 간단해 지는 잇점이 있다. 또한 상기 반사부에 의한 빔의 반사에 있어서도, 선택적인 두 개의 빔에 의하여 형성되는 물점거리가 허용 가능한 범위 이내에 있기 때문에, 정확한 신호의 전달이 가능하게 된다.

또한 본 발명에 의한 두 개의 광원은 각각 충분히 이격되어 있어서, 상호간의 발열에 의한 간섭을 피할 수 있기 때문에 안정된 광픽업장치를 제공할 수있는 잇점이 있다.

Claims (6)

1. 서로 다른 파장의 제1, 제2빔을 서로 다른 위치에서 각각 방출하는 제1, 제2발광수단과, 서로 다른 반사면을 구비하여, 상기 제1, 제2빔을 동일 방향의 광경로로 반사하는 반사수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 광픽업장치.
2. 제 1항에 있어서, 제1빔의 파장은 DVD재생을 위한 635nm 또는 650nm이고, 제2빔의 파장은 CD기록을 위한 780nm임을 특징으로 하는 광픽업장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 반사수단은 90도의 꼭지각을 구비한 삼각면체로 이루어짐을 특징으로 하는 광픽업장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 반사수단은 제1, 제2빔을 100μm 이내의 물점 거리로 반사함을 특징으로 하는 광픽업장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 반사면의 크기는 발광수단의 유효발광각과, 반사면의 기울기, 그리고 반사면의 중심점과 발광수단의 이격거리에 상응하여 결정됨을 특징으로 하는 광픽업장치.
6. 제 1항에 있어서, 제1, 제2발광수단은, 상기 반사수단을 중심으로 서로 180도 대향되는 위치에 구비됨을 특징으로 하는 광픽업장치.